含硫砷金精礦雙層球團(tuán)無污染焙燒的基礎(chǔ)研究.pdf

1、目前，難處理金礦的金儲量占世界金儲量的60％，但由于利用率低，其金產(chǎn)量僅占世界金產(chǎn)量的6％，如何提高難處理金礦的金產(chǎn)量是今后提金的重要研究方向。在難處理金礦資源中，含硫砷金礦占1/3以上，黃鐵礦和砷黃鐵礦是含硫砷金礦中主要的載金礦物，金以超微細(xì)粒包裹在這兩種金屬硫化礦石中，直接氰化浸金效果極差。多種預(yù)處理方法已經(jīng)被用來處理此類難處理金礦，但最有效的還是傳統(tǒng)焙燒法，但此法存在嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。隨后提出的固化焙燒法也存在諸多問題。

2、　　 針對一般焙燒法存在的不足，本研究提出雙層球團(tuán)焙燒法，以含硫砷金礦為研究對象，分別用壓團(tuán)和造球法制備出雙層球團(tuán)，主要研究其在消石灰包裹情況下的硫砷脫除和固化的規(guī)律，并運(yùn)用XRD技術(shù)來研究產(chǎn)物的物相變化。
　　 有氧氣存在的情況下，黃鐵礦和砷黃鐵礦除了有其自身的分解反應(yīng)以外，也可以通過氧化分解反應(yīng)途徑進(jìn)行分解，并且很可能主要依靠氧化反應(yīng)進(jìn)行分解過程。硫化物都存在對應(yīng)的硫化物著火溫度即氧化反應(yīng)就能夠激烈地自發(fā)進(jìn)行時(shí)的最低溫度，

3、硫化物一旦達(dá)到其著火溫度時(shí)，氧化分解過程速率明顯加快。
　　 氧化焙燒過程中，要避免產(chǎn)生欠燒和過燒（出現(xiàn)固結(jié)）的現(xiàn)象，同時(shí)也要避免砷酸鐵與硫酸亞鐵等物質(zhì)的出現(xiàn)，不過，在本試驗(yàn)中，砷酸鐵與硫酸亞鐵等物質(zhì)沒有動(dòng)力學(xué)上形成的條件。焙燒過程中可能出現(xiàn)的硫砷揮發(fā)物與消石灰的反應(yīng)△Gθ都為負(fù)，說明固化反應(yīng)在理想熱力學(xué)條件下都可以發(fā)生。
　　 壓團(tuán)雙層球團(tuán)的焙燒研究中，低溫下脫硫脫砷和固硫固砷過程均屬于化學(xué)反應(yīng)控制，溫度升高，化學(xué)反應(yīng)

4、速率加快，700℃可能產(chǎn)生部分熔融。固化劑用量主要影響焙燒中傳熱傳質(zhì)過程。隨著焙燒時(shí)間的增加，硫砷的脫除與固化率越高，不過脫硫過程明顯要比脫砷過程要慢。最佳焙燒參數(shù)為:溫度為600℃、固化劑用量為6g與焙燒時(shí)間為3h，砷的脫除率和固化率可以達(dá)到95.91％和98.95％，而硫的脫除率和固化率可以達(dá)到97.19％和97.90％;而且此時(shí)含硫砷金礦中的黃鐵礦和砷黃鐵礦完全轉(zhuǎn)變成赤鐵礦，硫砷固化產(chǎn)物則主要為硫酸鈣、砷酸鈣和亞硫酸鈣。
　

5、　 造球雙層球團(tuán)的焙燒研究中，隨著溫度的上升，硫砷的脫除率及固化率均變大，但是脫硫率相比較壓團(tuán)雙層球團(tuán)的溫度條件來說，明顯偏低，主要是因?yàn)榘o密導(dǎo)致O2進(jìn)入的阻力變大。隨著時(shí)間的加長，硫砷的脫除與固化率也都在升高，類似于壓團(tuán)雙層球團(tuán)的時(shí)間條件規(guī)律。此時(shí)的最佳參數(shù)為:600℃，3h。此時(shí)砷的脫除和固化率為89.49％，固砷率達(dá)到94.74％;硫的脫除和固化率為86.47％與98.29％。另外我們還認(rèn)為固結(jié)現(xiàn)象的出現(xiàn)與FeS有關(guān)。通過